(新教材)人教A版必修第一册(课件+学案+课时作业)5.3 诱导公式

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名称 (新教材)人教A版必修第一册(课件+学案+课时作业)5.3 诱导公式
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资源类型 教案
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2019-09-14 21:12:18

文档简介

5.3 诱导公式
最新课程标准:(1)借助单位圆的对称性,利用定义推导出诱导公式.(2)掌握六组诱导公式并能灵活运用.
第1课时 诱导公式(一)
知识点 
 诱导公式一~四的理解
(1)公式一~四中角α是任意角.
(2)公式一概括为:终边相同的角的同名三角函数值相等.
(3)公式一、二、三、四都叫诱导公式,它们可概括如下:
①记忆方法:2kπ+α,-α,π±α的三角函数值等于α的同名函数值,前面加上一个把α看成锐角时原函数值的符号,概括为“函数名不变,符号看象限”.
②解释:“函数名不变”是指等式两边的三角函数同名;“符号”是指等号右边是正号还是负号;“看象限”是指假设α是锐角,要看原函数名在本公式中角的终边所在象限是取正值还是负值,如sin(π+α),若α看成锐角,则π+α的终边在第三象限,正弦在第三象限取负值,故sin(π+α)=-sin α.
[教材解难]
教材P190思考
利用公式一~公式四,可以把任意角的三角函数转化为锐角三角函数,一般可按下面步骤进行:
[基础自测]
1.对于诱导公式中的角α,下列说法正确的是(  )
A.α一定是锐角
B.0≤α<2π
C.α一定是正角
D.α是使公式有意义的任意角
解析:诱导公式中的角α是使公式有意义的任意角.
答案:D
2.sin 600°的值是(  )
A. B.-
C. D.-
解析:sin 600°=sin(600°-720°)=sin(-120°)=-sin 120°=-sin 60°=-.
答案:D
3.若sin(π+α)=-,则sin(4π-α)的值是(  )
A.- B.
C.- D.
解析:∵sin(π+α)=-,∴sin α=,sin(4π-α)=-sin α=-.
答案:A
4.化简:=________.
解析:原式===-1.
答案:-1
题型一 给角求值问题[经典例题]
例1 (1)sinπ·cosπ·tan的值是(  )
A.-   B.
C.- D.
(2)求下列三角函数式的值:
①sin(-330°)·cos 210°.
②sin(-1 200°)·tan(-30°)-cos 585°·tan(-1 665°).
【解析】 (1)sinπ·cosπ·tan
=sincostan
=-sin·tan
=-··(-)=-.
(2)①sin(-330°)·cos 210°=sin(30°-360°)cos(180°+30°)
=sin 30°·(-cos30°)=×=-.
②sin(-1 200°)·tan(-30°)-cos 585°·tan(-1 665°)
=-sin 1 200°·-cos(720°-135°)·tan(-9×180°-45°)
=sin(1 080°+120°)-cos 135°·tan(-45°)
=-×(-1)=.
答案:(1)A (2)①- ②
负角化正角,大角化小角,直到化为锐角求值.
方法归纳
利用诱导公式解决给角求值问题的方法
(1)“负化正”;
(2)“大化小”,用公式一将角化为0°到360°间的角;
(3)“小化锐”,用公式二或四将大于90°的角转化为锐角;
(4)“锐求值”,得到锐角的三角函数后求值.
跟踪训练1 (1)sin+tan的值为(  )
A. B.-
C.- D.
(2)sin2120°+cos 180°+tan 45°-cos2(-330°)+sin(-210°)=________.
解析:(1)原式=-sin+tan=-+=-.故选C.
(2)原式=sin260°+(-1)+1-cos230°+sin 30°=2-2+=.
答案:(1)C (2)
首先利用诱导公式把角化为锐角再求值.
题型二 已知三角函数值求相关角的三角函数值[经典例题]
例2 若sin(π+α)=,α∈,则tan(π-α)等于(  )
A.- B.-
C.- D.
【解析】 因为sin(π+α)=-sin α,根据条件得sin α=-,
又α∈,所以cos α= =.
所以tan α==-=-.
所以tan(π-α)=-tan α=.故选D.
【答案】 D
将已知条件利用诱导公式化简,建立要求的因式与已知条件的联系从而求值.
方法归纳
解决条件求值问题的方法
(1)解决条件求值问题,首先要仔细观察条件与所求式之间的角、函数名称及有关运算之间的差异及联系.
(2)可以将已知式进行变形向所求式转化,或将所求式进行变形向已知式转化.
跟踪训练2 已知α为第二象限角,且sin α=,则tan(π+α)的值是(  )
A. B.
C.- D.-
解析:因为sin α=且α为第二象限角,所以cos α=-=-,所以tan α==-.所以tan(π+α)=tan α=-.故选D.
答案:D
先由正弦求余弦时,注意α的范围,最后利用诱导公式求值.
题型三 三角函数式的化简与证明[教材P190例2]
例3 化简.
解析:tan(-α-180°)=tan[-(180°+α)]
=-tan(180°+α)=-tan α,
cos(-180°+α)=cos [-(180°-α)]
=cos(180°-α)=-cos α,
所以原式==-cos α.
→

教材反思
利用诱导公式一~四化简应注意的问题
(1)利用诱导公式主要是进行角的转化,从而达到统一角的目的;
(2)化简时函数名没有改变,但一定要注意函数的符号有没有改变;
(3)同时有切(正切)与弦(正弦、余弦)的式子化简,一般采用切化弦,有时也将弦化切.
跟踪训练3 证明:=tan α.
解析:证明:
==tan α.
 证明三角恒等式时,要针对恒等式左、右两边的差异,有针对性地进行变形,以消除其差异. 能用诱导公式的先用诱导公式将不同角化为相同角,再统一函数名称,从而实现左右统一.
思路方法 分类讨论思想在三角函数中的应用 
例 证明:=(-1)ncos α,n∈Z.
证明:当n为偶数时,令n=2k,k∈Z,
左边=
===cos α.
右边=(-1)2kcos α=cos α,∴左边=右边.
当n为奇数时,令n=2k-1,k∈Z,
左边=
==
==-cos α.
右边=(-1)2k-1cos α=-cos α,∴左边=右边.
综上所述,=(-1)ncos α,n∈Z成立.
点评:解答此类题目的关键在于正确应用诱导公式化简,如果被化简式子中的角是kπ±α(k∈Z)的形式,往往对参数k进行讨论.常见的一些关于参数k的结论有sin(kπ+α)=(-1)ksin α(k∈Z);cos(kπ+α)=(-1)kcos α(k∈Z);sin(kπ-α)=(-1)k+1sin α(k∈Z);cos(kπ-α)=(-1)kcos α(k∈Z)等.
课时作业 31
一、选择题
1.sin 480°的值为(  )
A. B.
C.- D.-
解析:sin 480°=sin(360°+120°)=sin 120°
=sin(180°-60°)=sin 60°=.
答案:B
2.已知sin(π+θ)=,则角θ的终边在(  )
A.第一或第二象限 B.第二或第三象限
C.第一或第四象限 D.第三或第四象限
解析:∵sin(π+θ)==-sin θ,∴sin θ<0,结合三角函数的定义,可知角θ的终边在第三或四象限,故选D.
答案:D
3.下列各式不正确的是(  )
A.sin(α+180°)=-sin α B.cos(-α+β)=-cos(α-β)
C.sin(-α-360°)=-sin α D.cos(-α-β)=cos(α+β)
解析:由诱导公式知cos(-α+β)=cos[-(α-β)]=cos(α-β),故B不正确.
答案:B
4.若cos(π+α)=-,π<α<2π,则sin(2π+α)等于(  )
A. B.±
C. D.-
解析:由cos(π+α)=-,得cos α=,故sin(2π+α)=sin α=-=-(α为第四象限角).
答案:D
二、填空题
5.求值:(1)cos=________;(2)tan(-225°)=________.
解析:(1)cos=cos=cos
=cos=-cos=-.
(2)tan(-225°)=tan(360°-225°)=tan 135°=tan(180°-45°)=-tan 45°=-1.
答案:(1)- (2)-1
6.若sin(-α)=,α∈,则cos(π+α)=________.
解析:∵sin(-α)=,∴sin α=-.∵α∈,
∴cos α==,∴cos(π+α)=-cos α=-.
答案:-
7.若f(n)=sin(n∈Z),则f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2 018)=________.
解析:f(1)=sin=,f(2)=sin=,f(3)=sin π=0,f(4)=sin=-,f(5)=sin=-,f(6)=sin 2π=0,f(7)=sin=sin=f(1),f(8)=f(2),……,∵f(1)+f(2)+f(3)+…+f(6)=0,∴f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2 018)=f(1)+f(2)+336×0=.
答案:
三、解答题
8.求下列各三角函数值:
(1)sin 1 200°;(2)cosπ;(3)sin;
(4)tan(-855°).
解析:(1)sin 1 200°=sin[120°+3×360°]=sin 120°=sin(180°-60°)=sin 60°=.
(2)cosπ=cos=cosπ=cos=cos=.
(3)sin=-sin=-sin
=-sin=-.
(4)tan(-855°)=-tan 855°=-tan(2×360°+135°)=-tan 135°=-tan(180°-45°)=-tan(-45°)=tan 45°=1.
9.若cos α=,α是第四象限角,求
的值.
解析:由已知cos α=,α是第四象限角得sin α=-,
故
===-=.
[尖子生题库]
10.求sin·cos(n∈Z)的值.
解析:方法一 ①当n为奇数时,原式=sin·(-cos)=sin·=sin·cos=×=.
②当n为偶数时,原式=sin·cos=sin·cos=sin·=×=-.
综上可知,原式=(-1)n+1.
方法二 原式=sin·(-1)ncos=sin·(-1)ncos=sin·(-1)n·(-cos)=(-1)n××=(-1)n+1.
课件26张PPT。第2课时 诱导公式(二)
知识点 诱导公式五、六
 (1)诱导公式五、六反映的是角±α与α的三角函数值之间的关系.可借用口诀“函数名改变,符号看象限”来记忆.
(2)诱导公式是三角变换的基本公式,其中角可以是一个单角,也可以是一个复角,应用时要注意整体把握,灵活变通.
[教材解难]
准确记忆六组诱导公式
(1)诱导公式一~六揭示了终边具有某种对称关系的两个角三角函数之间的关系.
(2)这六组诱导公式可归纳为“k·90°±α(k∈Z)”的三角函数值与α的三角函数值之间的关系.当k为偶数时得角α的同名三角函数值,当k为奇数时得角α的异名三角函数值,然后在前面加上一个把角α看成锐角时原三角函数值的符号,可简记为“奇变偶不变,符号看象限”.
[基础自测]
1.化简:sin=(  )
A.sin x  B.cos x
C.-sin x D.-cos x
解析:sin=sin=sin
=cos x
答案:B
2.若sin<0,且cos>0,则θ是(  )
A.第一象限角 B.第二象限角
C.第三象限角 D.第四象限角
解析:由于sin=cos θ<0,cos=sin θ>0,所以角θ的终边落在第二象限,故选B.
答案:B
3.已知sin θ=,则cos(450°+θ)的值是(  )
A. B.-
C.- D.
解析:cos(450°+θ)=cos(90°+θ)=-sin θ=-.
答案:B
4.sin 95°+cos 175°的值为________.
解析:sin 95°+cos 175°=sin(90°+5°)+cos(180°-5°)=cos 5°-cos 5°=0.
答案:0
题型一 利用诱导公式求值[教材P193例5]
例1 已知sin(53°-α)=,且-270°<α<-90°,求sin(37°+α)的值.
解析:设β=53°-α,γ=37°+α,那么β+γ=90°,从而γ=90°-β.于是sin γ=sin(90°-β)=cos β.
因为-270°<α<-90°,所以143°<β<323°.
由sin β=>0,得143°<β<180°.
所以cos β=-=-=-,
所以sin(37°+α)=sin γ=-.
注意到(53 °-α)+(37 °+α)=90 °,如果设β=53 °-α,γ=37 °+α,那么β+γ=90 °,由此可利用诱导公式和已知条件解决问题.
教材反思
利用诱导公式五、六求值的三个关注点
(1)角的变化:对于三角函数式的化简求值问题,一般遵循诱导公式先行的原则,即先用诱导公式化简变形,达到角的统一.
(2)切化弦:切化弦,以保证三角函数名最少.
(3)函数名称:对于kπ±α和±α这两套诱导公式,切记前一套公式不变名,后一套公式变名.
提醒:当角比较复杂时,要注意分析两个角之间是否具有互余、互补关系,或两个角的和、差为特殊角等,常见的如±α,+α与-α的关系.
跟踪训练1 若cos(π+α)=-,且α∈,则tan=________.
解析:因为cos(π+α)=-,所以cos α=,因为α∈,所以sin α=-=-,
所以tan=tan=tan=====.
答案:
由cos(π+α)可求出cos α,进而可求sin α,tan可化为sin α,cos α的关系.
题型二 利用诱导公式证明恒等式[经典例题]
例2 求证:=.
【解析】 证明:右边=
=
=
=
===左边,
所以原等式成立.
等式右边复杂,应从右边入手,利用诱导公式化简证明.
方法归纳
证明三角恒等式的常用方法
(1)由左边推至右边或由右边推至左边,遵循的是化繁为简的原则.
(2)证明左边=A,右边=A,则左边=右边,这里的A起着桥梁的作用.
(3)通过作差或作商证明,即左边-右边=0或=1.
跟踪训练2 求证:·sin(α-2π)·cos(2π-α)=sin2α.
解析:证明:左边=·[-sin(2π-α)]cos α=[-(-sin α)]cos α=·sin α·cos α=sin2α=右边,故原式成立.
等式左边复杂、应从左边入手利用诱导公式化简证明.
题型三 诱导公式的综合应用[经典例题]
例3 已知f(α)=.
(1)化简f(α).
(2)若α是第三象限角,且cos=,求f(α)的值.
(3)若α=-,求f(α)的值.
【解析】 (1)f(α)===-cos α.
(2)因为cos=,又cos=cos =-sin α,即sin α=-,而α是第三象限角,
所以cos α=-=-=-,所以
f(α)=-cos α=.
(3)α=-π时,f(α)=-cos α=-cos=-cos=-cos=-.
首先利用诱导公式对函数式化简变形,再利用平方关系等三角函数知识解题.
方法归纳
用诱导公式化简求值的方法
(1)对于三角函数式的化简求值问题,一般遵循诱导公式先行的原则,即先用诱导公式化简变形,达到角的统一,再进行切化弦,以保证三角函数名最少.
(2)对于π±α和±α这两套诱导公式,切记运用前一套公式不变名,而运用后一套公式必须变名.
跟踪训练3 已知角α的终边在第二象限,且与单位圆交于点P,求的值.
解析:因为角α的终边在第二象限且与单位圆相交于点P,
所以a2+=1(a<0),所以a=-,所以sin α=,cos α=-,
所以原式==-·=×=2.
首先注意α的范围.求出a的范围与值再利用诱导公式求值.
课时作业 32
一、选择题
1.如果cos(π+A)=-,那么sin等于(  )
A.-  B.
C.- D.
解析:cos(π+A)=-cos A=-,
∴cos A=,
∴sin=cos A=.
答案:B
2.下列式子与sin相等的是(  )
A.sin B.cos
C.cos D.sin
解析:因为sin=-sin=-cos θ,
对于A,sin=cos θ;
对于B,cos=-sin θ;
对于C,cos=cos
=-cos=-sin θ;
对于D,sin=sin
=-sin=-cos θ.
答案:D
3.已知tan θ=2,则等于(  )
A.2 B.-2
C.0 D.
解析:====-2.
答案:B
4.若角A,B,C是△ABC的三个内角,则下列等式中一定成立的是(  )
A.cos(A+B)=cos C B.sin(A+B)=-sin C
C.cos=sinB D.sin=cos
解析:∵A+B+C=π,∴A+B=π-C,
∴cos(A+B)=-cos C,sin(A+B)=sin C,
故A,B错;
∵A+C=π-B,∴=,
∴cos=cos=sin,故C错;
∵B+C=π-A,∴sin=sin=cos,故D对.
答案:D
二、填空题
5.若cos α=-,且α是第三象限角,则cos=________.
解析:因为cos α=-,且α是第三象限角,所以sin α=-,cos=cos=-sin α=.
答案:
6.求=________.
解析:原式=
==-tan α.
答案:-tan α
7.已知cos α=,则sin·costan(π-α)=________.
解析:sincostan(π-α)
=-cos αsin α(-tan α)=sin2α=1-cos2α
=1-2=.
答案:
三、解答题
8.已知cos=,求下列各式的值:
(1)sin;
(2)sin
解析:(1)sin=sin
=cos=.
(2)sin=sin
=-sin
=-cos=-.
9.化简:
(1)·sincos;
(2)sin(-α-5π)cos-sincos(α-2π).
解析:
(1)原式=·sin(-sin α)
=·(-sin α)
=·(-cos α)(-sin α)
=-cos2α.
(2)原式=sin(-α-π)cos+cos αcos[-(2π-α)]
=sin[-(α+π)]cos+cos αcos(2π-α)
=-sin(α+π)sin α+cos αcos α
=sin2α+cos2α
=1.
[尖子生题库]
10.在△ABC中,已知sin=sin,试判断△ABC的形状.
解析:∵A+B+C=π,
∴A+B-C=π-2C,A-B+C=π-2B.
又sin=sin,∴sin=sin,
∴sin=sin,∴cos C=cos B,
又B,C为△ABC的内角,∴C=B,
故△ABC为等腰三角形.
课件26张PPT。课时作业 31
一、选择题
1.sin 480°的值为(  )
A. B.
C.- D.-
解析:sin 480°=sin(360°+120°)=sin 120°
=sin(180°-60°)=sin 60°=.
答案:B
2.已知sin(π+θ)=,则角θ的终边在(  )
A.第一或第二象限 B.第二或第三象限
C.第一或第四象限 D.第三或第四象限
解析:∵sin(π+θ)==-sin θ,∴sin θ<0,结合三角函数的定义,可知角θ的终边在第三或四象限,故选D.
答案:D
3.下列各式不正确的是(  )
A.sin(α+180°)=-sin α B.cos(-α+β)=-cos(α-β)
C.sin(-α-360°)=-sin α D.cos(-α-β)=cos(α+β)
解析:由诱导公式知cos(-α+β)=cos[-(α-β)]=cos(α-β),故B不正确.
答案:B
4.若cos(π+α)=-,π<α<2π,则sin(2π+α)等于(  )
A. B.±
C. D.-
解析:由cos(π+α)=-,得cos α=,故sin(2π+α)=sin α=-=-(α为第四象限角).
答案:D
二、填空题
5.求值:(1)cos=________;(2)tan(-225°)=________.
解析:(1)cos=cos=cos
=cos=-cos=-.
(2)tan(-225°)=tan(360°-225°)=tan 135°=tan(180°-45°)=-tan 45°=-1.
答案:(1)- (2)-1
6.若sin(-α)=,α∈,则cos(π+α)=________.
解析:∵sin(-α)=,∴sin α=-.∵α∈,
∴cos α==,∴cos(π+α)=-cos α=-.
答案:-
7.若f(n)=sin(n∈Z),则f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2 018)=________.
解析:f(1)=sin=,f(2)=sin=,f(3)=sin π=0,f(4)=sin=-,f(5)=sin=-,f(6)=sin 2π=0,f(7)=sin=sin=f(1),f(8)=f(2),……,∵f(1)+f(2)+f(3)+…+f(6)=0,∴f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2 018)=f(1)+f(2)+336×0=.
答案:
三、解答题
8.求下列各三角函数值:
(1)sin 1 200°;(2)cosπ;(3)sin;
(4)tan(-855°).
解析:(1)sin 1 200°=sin[120°+3×360°]=sin 120°=sin(180°-60°)=sin 60°=.
(2)cosπ=cos=cosπ=cos=cos=.
(3)sin=-sin=-sin
=-sin=-.
(4)tan(-855°)=-tan 855°=-tan(2×360°+135°)=-tan 135°=-tan(180°-45°)=-tan(-45°)=tan 45°=1.
9.若cos α=,α是第四象限角,求
的值.
解析:由已知cos α=,α是第四象限角得sin α=-,
故
===-=.
[尖子生题库]
10.求sin·cos(n∈Z)的值.
解析:方法一 ①当n为奇数时,原式=sin·(-cos)=sin·=sin·cos=×=.
②当n为偶数时,原式=sin·cos=sin·cos=sin·=×=-.
综上可知,原式=(-1)n+1.
方法二 原式=sin·(-1)ncos=sin·(-1)ncos=sin·(-1)n·(-cos)=(-1)n××=(-1)n+1.
课时作业 32
一、选择题
1.如果cos(π+A)=-,那么sin等于(  )
A.-  B.
C.- D.
解析:cos(π+A)=-cos A=-,
∴cos A=,
∴sin=cos A=.
答案:B
2.下列式子与sin相等的是(  )
A.sin B.cos
C.cos D.sin
解析:因为sin=-sin=-cos θ,
对于A,sin=cos θ;
对于B,cos=-sin θ;
对于C,cos=cos
=-cos=-sin θ;
对于D,sin=sin
=-sin=-cos θ.
答案:D
3.已知tan θ=2,则等于(  )
A.2 B.-2
C.0 D.
解析:====-2.
答案:B
4.若角A,B,C是△ABC的三个内角,则下列等式中一定成立的是(  )
A.cos(A+B)=cos C B.sin(A+B)=-sin C
C.cos=sinB D.sin=cos
解析:∵A+B+C=π,∴A+B=π-C,
∴cos(A+B)=-cos C,sin(A+B)=sin C,
故A,B错;
∵A+C=π-B,∴=,
∴cos=cos=sin,故C错;
∵B+C=π-A,∴sin=sin=cos,故D对.
答案:D
二、填空题
5.若cos α=-,且α是第三象限角,则cos=________.
解析:因为cos α=-,且α是第三象限角,所以sin α=-,cos=cos=-sin α=.
答案:
6.求=________.
解析:原式=
==-tan α.
答案:-tan α
7.已知cos α=,则sin·costan(π-α)=________.
解析:sincostan(π-α)
=-cos αsin α(-tan α)=sin2α=1-cos2α
=1-2=.
答案:
三、解答题
8.已知cos=,求下列各式的值:
(1)sin;
(2)sin
解析:(1)sin=sin
=cos=.
(2)sin=sin
=-sin
=-cos=-.
9.化简:
(1)·sincos;
(2)sin(-α-5π)cos-sincos(α-2π).
解析:
(1)原式=·sin(-sin α)
=·(-sin α)
=·(-cos α)(-sin α)
=-cos2α.
(2)原式=sin(-α-π)cos+cos αcos[-(2π-α)]
=sin[-(α+π)]cos+cos αcos(2π-α)
=-sin(α+π)sin α+cos αcos α
=sin2α+cos2α
=1.
[尖子生题库]
10.在△ABC中,已知sin=sin,试判断△ABC的形状.
解析:∵A+B+C=π,
∴A+B-C=π-2C,A-B+C=π-2B.
又sin=sin,∴sin=sin,
∴sin=sin,∴cos C=cos B,
又B,C为△ABC的内角,∴C=B,
故△ABC为等腰三角形.